קטגוריות: חשמלאי בבית, אמצעי בטיחות
מספר צפיות: 28318
הערות לכתבה: 1
בניין מגורים פרטי וקוטג 'אלקטרוסafe. חלק 3. הגנה מפני ברקים
תחילת המאמר:
בניין מגורים פרטי וקוטג 'אלקטרוסafe. חלק 1
בניין מגורים פרטי וקוטג 'אלקטרוסafe. חלק ב '
הגנה מפני ברקים חיצוניים
נתחיל בפשוטה ביותר. נניח שיש לנו בניין מגורים (קוטג ') המופעל על ידי קו חשמל (קו תקורה) ואשר לא קשורים אליו תקשורת מתכת (גז, אספקת מים וכו'). אנו מפרטים את הסכנות העשויות לחכות לנו במקרה זה ואז כיצד להתמודד איתן.
1. מכה בזק ישיר לבית.
2. הפסקת ברק ישירה באנטנה.
3. הפסק ברק ישיר בקווי התקורה.
4. שביתת ברק באדמה ליד הבית.
5. מכה בזק באדמה ליד קו התקורה.
במקרה מספר 1, שביתת ברקים ישירה יכולה להרוס את הבניין עצמו, לגרום לשריפה בו, לפגוע בציוד החשמלי של הבית ובמכשירי החשמל הכלולים בשקעים. במקרה זה, יש רק אמצעי הגנה אחד - התקנת הגנה מפני ברקים חיצוניים על הבית.
במקרה מספר 2 הטלוויזיה תיכשל, ואולי תבעיר אותה. אמצעי הגנה: - התקנת האנטנה באזור הגנת הברק החיצוני ו / או נתק את כבל האנטנה מהטלוויזיה.
במקרה מספר 3, נכנס לבית מתח מתח של עשרות קילוולט אשר יגרום נזק לבידוד החיווט החשמלי ונזק למכשירי חשמל המחוברים לשקעים. אמצעי הגנה: - נתק את ספק הכוח בכניסה לבית בזמן היציאה או סופת הרעמים או - התקן SPD (arrester) בכניסה לחשמל לבית.
במקרה מס '4 אפשרי מתח מושרש (עשרות וולט) בחיווט, שעלול לגרום נזק לציוד אלקטרוני רגיש (מחשב וכו') המחובר לשקעים. אמצעי הגנה: - בזמן היציאה או במהלך סופת רעמים, נתק ציוד כזה מהשקעים או - התקן SPD להגנה על ציוד כזה.
מקרה מספר 5 דומה למקרה מס '3.
איור. 1. אירועים מסוכנים במהלך סופת רעמים
ראשית עליכם להבין זאת הגנת הברקים מחולקת לחיצונית ופנימית. הגנת ברקים חיצונית מגן על ביתנו מבחוץ מפני פגעי ברק ישירים אל תוך הבית, והגנת ברקים פנימית מגנה על ביתנו מפני שביתות ברקים ליד הבית, מכיתות ברקים בחוטי קו חשמל ובקרבתם. בחלק זה נדבר על הגנה מפני ברקים חיצוניים, כלומר הגנה מפני פגיעות בזק ישירות לבית.
המשימה של הגנת ברקים חיצונית היא לנקוט את שביתת הברק ובטוח לאנשים ובתים להסיט את זרם האדמה. יחד עם זאת עליכם להבין שכל הגנת הברק המודרנית אינה נותנת ערבות של מאה אחוז.
הפיתרון האידיאלי יהיה להגן על הבית שלנו על ידי אנלוגיה עם כלוב פאראדיי המפורסם, אך מסיבות מובנות זה לא מתאים לנו. איזה פיתרון הבא אפשרי כמעט לחלוטין? ישנן שתי אפשרויות: - התקן מוט ברק גבוה הרחק מביתנו. ואז כל הבית שלנו יהיה באזור ההגנה שלו, וזרם הברק הזורם ממנו לאדמה "לא יגיע" לבית שלנו.
- משוך את כבל הגנת הברק מעל ביתנו, וגם הפוך גישה לקרקע לזרם בזק רחוק ככל האפשר מהבית. העיקרון הכללי כאן הוא זה: להגן על הבית מפני ברקים ישירים ולהטות את הזרם שלו ככל האפשר מהבית שלנו. אבוי, שתי האפשרויות הללו גם אינן מתאימות לנו בגלל העלות העצומה. אבל תיארתי אותם כך שיהיה על מה להדריך (כאידיאל).
אז מה צריך לעשות אם אידיאל אינו ניתן להשגה? נותר לעשות הגנה מפני ברקים חיצוניים "פשוטים". מה המשמעות של הגנת ברק חיצונית מושלמת, כמעט מושלמת ופשוטה? מושלם, מאה אחוז זה כלוב פאראדיי. כמעט מושלם - המשמעות היא שההסתברות להגנה תהיה 0.9 (אחד מכל עשרה ברקים יתפרץ לבית, או 0.99 - אחד מתוך מאה ברקים יתפרץ).
פשוט - זה חמישים עד חמישים - או להגן, או לא. אחרי הכל, מה נשאר לנו במקרה זה? משוך את הכבל מעל רכס הגג וארק אותו.חבר מוטות ברק אנכיים קטנים לכבל זה כדי להגן על האנטנה, הארובות וכו '. ההסתברות שברק יפרוץ הגנה כזו עדיין נותר, אך מה שצריך לרצות אותנו הוא שהמקומות הפגיעים ביותר בגג הבית עדיין יהיו מוגנים באופן מהימן (זה תקף בעיקר לאנטנות, צינורות ארובה וכו ').
אחרי כל האמור לעיל, אתה יכול להתבלבל - מה לעשות? באופן אישי דעתי היא זו - אתה צריך להסתכל על הנסיבות. אם למשל סופות רעמים מתרחשות באזור שלך מדי יום, אז טיפשי לשבת בלי אור, בלי טלוויזיה כמעט כל יום (מדוע, במהלך סופת רעמים, עליך לכבות את הכוח לבית ולהוציא את כבל האנטנה מהטלוויזיה, אמרתי למעלה).
אז אתה צריך לראות מה בנוי סביב הבית שלך. אם יש בניינים גבוהים בסמוך לביתך וכו '. - אתה יכול לקוות כי הבניינים רבי הקומות האלה יגן על הבית שלך. אם שום דבר כזה לא נצפה סביב הבית שלך, אז עדיף שתגונן מפני ברק משלך (חיצוני ופנימי כאחד). אם באזור שלך יש סופת רעמים פעמיים עד שלוש בשנה, אז אתה לא יכול לעשות זאת, למרות שהסיכון עדיין נשאר. אז, עדיין החלטתם לעשות את ההגנה מפני הברק שלכם.
ראשית, בואו להתמודד עם הארקה. על פי PUE 1.7.55, התקן הארקה להארקה מגן על מתקנים חשמליים לבניין והגנה מפני ברקים בקטגוריות 2 ו -3, ככלל, אמור להיות נפוץ.
מה זה 1,2,3 ואפילו עכשיו הופיעה קטגוריה 4 חדשה? קטגוריה 1 - זוהי הגנת ברקים המיוצרת על ידי מוט עצמאי או מוטות ברקים בכבלים. אם מבוצעת הגנת ברק על הבניין עצמו ואינה מבודדת ממנו, הרי שמדובר בהגנה מפני ברקים בקטגוריה 2.3. בסטנדרטים, בניין המגורים שלנו שייך לקטגוריות 3 (4), אם כי שום דבר לא מונע מאיתנו להגן על ברק בקטגוריה אחת.
במאמר זה נתמקד בקטגוריה 3, כאופציה הזולה ביותר. אז עלינו ליצור מכשיר הארקה משותף אחד להתקנה חשמלית ביתית והגנה מפני ברקים.
מדוע זה הכרחי? דמיין שבבית שלנו יש שתי "אדמות" שונות. ראשית, זה לא נוח, מכיוון שאין נקודת ייחוס יחידה "אדמה", אך "כדור הארץ №1" ו"ארץ №2 "יופיעו. שנית, זה פשוט מסכן חיים, מכיוון שאדם הנוגע, למשל, ביד קרקעית מס '1, ובידו השנייה אדמה מס' 2, יכול לקבל חשמלית חשמלית כאשר הוא מופיע פתאום, למשל, על כדור הארץ מספר 2 בעל פוטנציאל גבוה (תן לזה להיות שביתת ברק בתוך קרקע מספר 2). יתרה מזאת, בהתקרבות בלתי מתקבלת על הדעת בין הקרקע מספר 1 למספר 2 ועם מכה בזק באחד מהם - פריקת ניצוץ ביניהם אפשרית וכו '.
הגנה מפני ברקים חיצוניים
קחו למשל את איור 2, המציג 6 מקרים מסוכנים עם שביתת ברק ישירה (PUM).
איור. 2. סכנת שביתת ברק ישירה
מקרה מספר 1 הוא כאשר הברק חודר את הגנת הברק החיצונית שלנו ופוגע בבית. יש רק אמצעי נגד אחד - חיזוק הגנת הברק (לדוגמה, במקום כבל אחד, משוך שניים וכו ').
תיק מס '2. עם PUM, זרם ברק יזרום אל מוט הברק דרך מוט הברק אל תוך הזיכרון. זורם דרך מוט ברק, זרם כזה יגרום (לעורר) פוטנציאל גבוה בכל המעגלים הפתוחים (היוצרים חלקים מוליכים, כמו צינורות מים ממתכת וכו '), עם הפוטנציאל הגבוה ביותר בקצות מעגלים פתוחים כאלה (במעגלים סגורים, ההבדל הפוטנציאלי בין כל שתי נקודות במעגל הן אפס). בסמיכות בלתי מתקבלת על הדעת בין מוט הברק למעגלים מסוג זה אפשרי התמוטטות ניצוץ (וזה כמובן רע).
באיור 2 נראה כי צינור מתכת הולך במקביל למוט הברק בבית. ואז, עם PUM, יופעל עליו פוטנציאל גבוה. השווינו את הפוטנציאל בקצה התחתון של הצינור עם מוט ברק על ידי חיבורם לאוטובוס PE. בקצה העליון של הצינור, הפוטנציאלים של מוליך הברק והצינור אינם משווים ומפוצץ ניצוץ ביניהם אפשרי בשלב זה. מה ניתן לעשות כאן?
האפשרויות הבאות אפשריות:
1. שימו לב למרחקים המינימליים הנדרשים בין מוליך הברק לחלק מוליך שכזה.
2. השוו את הפוטנציאלים שלהם.
3.לבודד את מוליך הברק בצינור פוליאתילן (האפשרות המתאימה ביותר).
לשם הבהרה, בואו נספור קצת. נניח שיש לנו בית לבנים (Km = 0.5), רמת הגנה 3 או 4 (Ki = 0.05) ומוליך ברק אחד (Ks = 1). אורך מוטות הברק והצינורות המקבילים הוא 10 מטר. ואז D = Кi х Кс хL / Км = 0.05 х1 х10 /0.5 = מטר, כלומר המרחק המינימלי המותר במקרה זה צריך להיות מטר.
כעת אנו מבודדים את מוליך הברק בצינור פוליאתילן (Km = 60). במקרה זה, D = 0.0008 מטר זה מה שאנחנו צריכים. יתרון נוסף לפיתרון זה הוא העובדה שנגיעה בטעות במוט ברק כזה לא נקלע למתח המגע, ראו מקרה מס '5.
תיק מס '3. כאן עלינו להבין היטב שבמהלך PUM רק 50% מזרם הברק יתנקזו לזכרנו. 50% הנותרים דרך אוטובוס PE יתפזרו ברחבי הבית לאורך מוליכי PE (לכל מה שקשור אליהם). אם הבית שלנו לא מחובר לתקשורת חיצונית כלשהי, אז לאחר זמן מה 50% הנותרים יזרמו חזרה לזיכרון. אם יובאו לבית תקשורת חיצונית אז 50% הנותרים ירוצו לאורכם, מחולקים שווה ביניהם. מכיוון שמופיע פוטנציאל גבוה באוטובוס RE במצב זה, עלינו להתקין מעצר, ועבור ה- S.TN-C-S ו- TT מעגלי המיתוג של מעצר כזה יהיו שונים.
תיק מס '4. עם PUM, אדם נופל תחת מתח הצעדים. עבור הבית שלנו, האפשרות הטובה ביותר תהיה בניית מוט ברק ומטען במקום להולכי רגל.
תיק מס '5. אדם נתון בלחץ המגע. עבור הבית שלנו, האפשרות הטובה ביותר תהיה, כמו במקרה מספר 4, והיתרון לכך הוא לבודד את מוליך הברק בצינור פוליאתילן.
תיק מס '6. כפי שתיארתי בפסוק 3, לכל החלקים הפוטנציאליים המחוברים למוליכי PE עם PUM יהיה פוטנציאל גבוה למשך זמן מה. התקנת מעצרים כדי להגביל פוטנציאל זה רק תעזור לחיווט ולמכשירי חשמל, אך לא מי שעומד על הרצפה המוליכה נגע בחלקים המוליכים (למשל, צינור המים). יש רק דרך אחת לצאת ממצב זה - להיות עם הארקה טובה ולא לגעת בחלקים מוליכים כאלה במהלך סופת רעמים.
הערה לתרשים 2. באיור לא התרחקתי מה- PUE וציינתי את מקום ההפרדה של מוט הברק על קיר הבית. אם אתה מבצע הפרדה במקום זה, אתה צריך להגדיל את חתך הרוחב של החוט העובר מנקודה זו לזיכרון לפחות פעמיים. דעתי היא כי אין לעשות זאת. עדיף להגיע למטען עם מוט ברק, ורק אז לחבר את המטען ואוטובוס PE מהמטען באמצעות חוט אחר. במקרה זה, פוטנציאל הקרקע וצמיגי PE יהיו שווים ככל האפשר.
להמשך.
מהנדס חשמל ש. מירונוב
המשך המאמר: בניין מגורים פרטי וקוטג 'אלקטרוסafe. חלק 4. הגנת מתח
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: